Сборка валов на опорах скольжения
Одним из основных условий качественной сборки является обеспечение гарантированного зазора между опорными шейками вала и рабочими поверхностями втулок подшипников. Зазор определяется условиями работы вала: если нужны точное центрирование и высокая виброустойчивость, то назначают посадки с минимальными зазорами, если вал должен работать при больших угловых скоростях и невысоком давлении в подшипниках, то выбирают посадки с большими зазорами [9].
При монтаже валов возможны следующие погрешности:
- отклонение формы поверхностей шеек вала и втулок в осевом и поперечном сечениях (конусность, бочкообразность, эллипсность, корсетность и т.д.);
- отклонение от соосности: непараллельность осей отверстий втулок подшипников и осей опорных шеек вала (рис. 30).
Рис. 30. Отклонение от соосности вала и подшипника скольжения
При малых зазорах между валом и подшипником есть опасность заклинивания вала. Радиальное биение возникает, когда появляются отклонения от соосности поверхности опорных шеек валов и других поверхностей либо имеется погрешность в сечении – овальность и др.
При укладке вала на подшипники скольжения вначале добиваются горизонтального положения вала. Затем осуществляют покраску шеек вала (ультрамарином) и помещают подшипники скольжения на вкладыши. По пятнам краски на вкладышах производят шлифовку вкладышей (шабрение). Шабрение часто проводят по блеску втулок в том или ином месте монтажа с валом. При очень точной сборке делают в дополнение к шабрению притирку по «ложному» валу с такими же размерами, как и к рабочему.
Сборка вала на опорах качения
Сборку контролируют по отношению к валу и корпусу. Подшипники качения пригонке не поддаются, поэтому сборку производят методом взаимозаменяемости и регулировки. Главной задачей является уменьшение радиального биения. Дело усугубляется наличием собственного биения внутреннего и внешнего колец подшипника.
Вначале следует измерить радиальное биение вала е1 с помощью индикаторной головки во всех посадочных местах (рис. 31).
Рис. 31. Измерение биения вала
Затем измеряют радиальное биение внутреннего кольца подшипника е2. Для этого внешнее кольцо подшипника устанавливают в зажимы и при вращении внутреннего кольца с помощью индикаторной головки измеряют значение его радиального биения (рис. 32).
Рис. 32. Измерение радиального биения внутреннего кольца подшипника
Радиальное биение вала и подшипника можно компенсировать, расположив их эксцентриситеты е1 и е2 диаметрально противоположно (рис. 33).
Рис. 33. Компенсирование радиального биения вала и подшипника
Если радиальное биение вала в опорах устранить полностью не удается, то нужно стремиться расположить его по одну сторону от оси вращения вала в каждой опоре. При этом желательно, чтобы биение вала в передней опоре было меньше, чем в задней. Это уменьшает радиальное биение конца вала (рис. 34, а и б).
Наоборот, если требуется уменьшить радиальное биение середины вала, то радиальное биение вала в опорах необходимо направить в противоположные стороны от оси вращения (рис. 34, в).
Рис. 34. Расположение осей вращения вала при монтаже
При сборке валов на подшипниках качения нужно контролировать радиальное биение вала относительно корпуса. Основными причинами таких отклонений являются: а) отклонения отверстий от параллельности под опоры вала в корпусной детали (рис. 35); б) эксцентричность поверхностей внешних колец подшипника (рис. 36).
Рис. 35. Отклонения отверстий в корпусе Рис. 36. Эксцентричность внешних колец подшипника
Чтобы совместить ось вращения вала с требуемым положением А1 при смещении отверстия А2 в корпусе, равном еmax , нужно осуществить следующее: (рис.37)
Рис. 37. Совмещение оси вращения вала и оси посадочного места корпуса
1. Измерить в корпусе еmax, вызванным отклонениями е1 и е2 .
2. Подобрать подшипник так, чтобы его внешнее кольцо имело эксцентриситет е3, равный еmax.
3. Пометить краской радиальную плоскость, в которой еmax располагается у корпусной детали, со стороны, противоположной наибольшему смещению оси отверстия.
4. Найти у внешнего кольца радиальную плоскость, в которой располагается наибольший эксцентриситет е3, пометить эксцентриситет краской со стороны тонкой стенки.
5. Смонтировать подшипник так, чтобы погрешность эксцентриситета е3 была направлена в сторону, противоположную еmax, т.е., чтобы совпали отметки на корпусе и внешнем кольце подшипника.
В процессе сборки вала следует тщательно контролировать конусность и овальность отверстий в корпусе. Указанные отклонения деформируют внешнее кольцо подшипника и беговые дорожки.